Bài tập Vật lí 10: Động năng, thế năng, định luật bảo toàn cơ năng
Xem toàn bộ quiz

Quả cầu nhỏ khối lượng m treo ở đầu một sợi dây chiều dài l. đầu

17/22

Quả cầu nhỏ khối lượng m treo ở đầu một sợi dây chiều dài l. đầu trên của dây cố định. Kéo quả cầu ra khỏi vị trí cân bằng để dây treo lệch góc  , so với phương thẳng đứng rồi buông tay. Bỏ qua lực cản của không khí.

a) Thiết lập công thức tính vận tốc quả cầu khi dây treo hợp với phương thẳng đứng góc  và vận tốc cực đại của qủa cầu khi chuyển động.

b) Thiết lập công thức tính lực căng của dây khi treo hợp với phương thẳng đứn góc và vận tốc lực căng cực đại của dây treo khi quả cầu chuyển động.

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Chọn gốc thế năng trọng trường tại C ( Hình 92).

Theo định luật bảo toàn cơ năng: WA=WM

Vận tốc của m tại một điểm trên quỹ đạo ( ứng với góc lệch α )

 

Vận tốc v sẽ đạt cực đại khi cosα=1 hay α=0.

b) Phương trình chuyển động của m: P→+T→=ma→

 

Chiếu phương trình lên phương bán kính đi qua M, chiều dương hướng vào điểm treo:

Thay  vào phương trình của T ta được:

Lực căng dây tại M ( ứng với góc lệch: T=mg3cosα-2cosα0

Lực căng T đạt cực đại khi cosα=1 hay α=0: T=mg3-2cosα0